1、 移動平臺開發（論文）題目名稱：基于Android系統的情景模式的設計與實現院系名稱：計算機學院班 級：網絡123班學 號：201200824314學生姓名：趙恒指導教師：趙慧杰 2014年12月20日24摘要近年來，隨著現代工業及科學技術的迅速發展，人們對于信息的獲取有著強烈的需求，智能手機作為一種非常重要的通訊工具，功能越來越強大，智能手機行業的發展也越來越受到各大制造廠商的關注。考慮到Android廣闊的市場，各大手機廠商都爭相參與該系統的開發，并希望能將該系統應用到自己的手機產品上。移動平臺開發課程給了我們一個開發Android項目的機會，因此我選擇開發一款Android手機軟件，即基

2、于Android系統的手機情景模式。本文首先對比分析了市場上多個智能手機平臺，研究了智能手機的發展現狀，接著分析了Android系統的平臺架構，剖析了Android應用組件和Activity生命周期，對Android平臺底層組件軟件開發和應用層軟件開發方法進行了深入研究，其中深入分析了Intent，對Intent進行了詳細的講解。在此基礎上，開發設計實現了基于Android系統的手機情景模式。關鍵字：Android、智能手機、情景模式、Activity、Intent目 錄摘要2目 錄3第一章 緒論41.1手機操作系統簡介41.2手機操作系統目前現狀41.3手機操作系統發展趨勢61.4Andro

3、id簡介6第二章 Android 的架構72.1Android 架構72.2Android 中的 Intent92.1.1Intent抽象描述的內容92.2.2Android 解析 Intent 的過程102.3Eclipse介紹11第三章 需求分析133.1可行性分析133.2系統總體需求分析133.3開發運行環境13第四章 情景模式的設計思想144.1情景模式的設計特點144.2情景模式的設計144.3程序的流程14第五章 情景模式的具體實現165.1情景模式界面類165.2情景模式類185.3情景模式測試19第六章 總結21【參考文獻與附錄】22第一章 緒論1.1手機操作系統簡介 手機的

4、用戶群日益龐大，在人民生活中手機起到愈加重要的作用。在2010年1月由一個網站所做的調查表明，中國手機用戶數量將達到七點四億多。全國的手機及其它具有手機功能的設備的用戶群體，這個數量還在繼續增長。這樣一來，就有更多的手機廠商也都想抓住商機贏得更多用戶，.所以也就涌現出許許多多的手機品牌和手機操作系統，我們大家所知道的有如:Symbian, PalmOS,Windows Mobile, Smartphone等等，這里對手機品牌不作介紹，對于手機的操作系統，這些系統中，每個系統也有許多版本，有的版本是智能的，有的版本非智能的，各有各的特色和優缺點，這里不對各個系統進行詳細的評論。Google公司推

5、出了一套手機操作系統Android，并宣布Google要進軍手機領域，宣稱其手機系統是一個開放平臺，所以就引來了許多的手機廠商的關注和極大的興趣。由于Android系統是基于標準的Linux內核開發的一套嵌入式系統，也可以說Android系統的核心部分(不包括上層應用程序部分)是Linux系統，所以該論文在介紹Android系統移植開發之前，也就會描述和介紹通用嵌入式Linux系統移植的有關軟件內容，對于涉及硬件方面不作過多的描述。1.2手機操作系統目前現狀近來微電子技術的迅猛發展，處理器升級增長的速度也隨之加快，嵌入式系統領域發生了翻天覆地的變化，特別是現在網絡的普及，可以使嵌入式系統具備網

6、絡的功能，嵌入式與網絡也就成為當今最熱門的技術，從而使得嵌入式系統得以更廣泛的應用，應用到了各個領域，但是在這眾多的應用中，我們最有切身體會的就是手機的使用。接下來就針對常見的幾款智能手機系統簡單介紹一下:(1) Windows Mobile系列操作系統是微軟在計算機的Windows操作系統上變化而來的，因此，它們的操作界面與PC的操作系統非常相似，因此性能比較好，操作起來速度會比較快。但是，此系列手機也有一定的缺點，如因配置高、功能多而產生耗電量大、電池續航時間短、硬件采用成本高等缺點。(2) Symbian操作系統提供了靈活的應用操作界面框架，不但使開發者得以快速掌握必要的技術，同時還使手

7、機制造商能夠推出不同界面的產品，但是這種系統類型的手機，它的輸入方式包括鍵盤輸入和手寫筆輸入，不同的輸入方式和外觀設計會對各款手機的主要用途產生很大的影響，每種輸入方法對消費者也有一些要求，如要求熟悉拼音，寫字等。(3) PalmOS是3Com公司開發的一種32位的嵌入式操作系統，原本是一家生產掌上電腦及掌上電腦操作系統為主的公司，Palm智能手機所用的Palm操作系統又與Palm掌上電腦所用的操作系統非常相似，與微軟所推出操作系統要占有大量的系統資源和儲存容量不同的是，它本身所占的內存極小，基于Palm操作系統編寫的應用程序所占的空間也很小，對于中國用戶而言，它有一個不足之處是，它的操作系統

8、起初在中國銷售的產品仍然要使用中文外掛平臺，有相當部分依然是以英文界面為主，在一定程度上影響了基于Palm操作系統的產品大面積進入中國市場。(4) Linux是一套免費使用和自由傳播的操作系統。Linux具有穩定、可靠、安全等優點，有強大的網絡功能。由于Linux具有源代碼開放，這一特點非常重要。從應用開發的角度看，由于Linux的源代碼是開放的，有利于獨立軟件開發商(ISV )開發出硬件利用效率高、功能更強大的應用軟件，也方便行業用戶開發自己的安全、可控認證系統，因為豐富的應用是智能手機的優越性體現和關鍵賣點所在。特別是當智能手機大量用作行業應用的移動終端時，Linux在手機操作系統市場中也

9、異軍突起，成為一股不容忽視的力量。(5) iPhone，相比于前面幾個系統，Apple的iPhone系統的性能可能算是比較優越的，但是它在價格和語言本地化方面有一定的局限性，但是Android也吸納了它的一些優點，而且在此基礎上還做了優化，這就是Google的聰明和可以制勝之處。目前，琳瑯滿目的手機系統，有時也讓消費者在選擇手機時頭痛，比如:有的手機外觀還蠻賞心悅目的，但是使用時感覺手機系統和應用不是很理想;有的手機系統和應用系統很稱心，但是外觀傻傻的;有一些手機系統操作起來很復雜，好像是為一些專業人士設計似的等等;還有的是所謂的高端手機其實就是增加了幾個吸引消費者眼球的賣點就把手機價格拉得很

10、高;總的來說目前的手機市場不是很令人滿意，所以希望能有某個手機軟件能夠一統手機的操作系統。1.3手機操作系統發展趨勢據不完全統計，目前全球手機用戶有30億，2006年統計的中國手機用戶有2.61億;去年全球手機出貨量約11億部，其中中國約5.5億部141。美國最著名的未來學家尼葛洛龐帝在1999年訪華時曾經預言，在4至5年后嵌入式系統和互聯網將是既PC之后的最偉大的發明。如今10年將要過去了，現實的發展驗證了他的語言的正確性。現在嵌入式系統正處于高速的發展階段，未來的幾年，這種發展和競爭將是愈演愈烈。由于嵌入式系統己經滲透到許多領域，如工業控制、移動通信、GPS、娛樂等，將來它會發揮更大的優勢

11、。 Symbian, Linux, Windows Mobile, Palm是目前主要的手機嵌入式操作系統，而Linux手機市場份額的上升，更多的源于Linux開放平臺的支持，也隨著嵌入式系統時代的發展而發展，近期，隨著3G時代的到來，也可能是由于底層的Linux核心是一個開源平臺，中國幾大手機運營商如移動、電信、聯通也在緊鑼密鼓的籌備并與Google公司合作而開發Android系統，由于Android的內核Linux部分是開源的，所以在價格方面占據了很大的優勢。看來使用Android系統是將來手機系統的很大的趨勢。1.4Android簡介Android是一個開源的智能手機操作系統，Andro

12、id翻譯成中文是機器人，機器人這個名詞通常是指硬件部分，而Android是操作系統，是軟件部分。這個目前正熱門的手機系統跟以往各大手機廠商閉門自修所研發的系統最大的區別在于它開放原始代碼，讓一些手機廠商或一般的開發愛好者也可以輕易的利用Google公司所提供的SDK開發各式各樣的應用軟件。Android是基于Linux內核，由Linux內核、Linux運行庫、用來運行代碼的類似Java虛擬機以及全套的移動電話應用程序組成的，和標準的Linux開發流程一樣，Android系統平臺開發的一個很重要的基礎工作就是對其內核的編譯和移植其中Applications是Android的應用軟件部分，Appl

13、ication Framework是Android的應用軟件框架模型，Android Runtime是Android系統的運行庫，Libraries是Linux系統的標準庫，Linux Kernel是Linux系統的內核，也是Android系統的內核。第二章 Android 的架構Android 是一個移動設備的軟件框架。它包括一個操作系統，中間件和一些關鍵應用。Android 是由 Linux+Java 構成的開源軟件。2.1Android 架構圖2-1給出了 Android 操作系統的大部分組件。圖 2-1Android 架構應用程序Android 的配置搭載它的核心應用，包括 email

14、 客戶端，SMS 程序，日歷，地圖，瀏覽器，contacts 以及其它一些應用。所有的應用都是用 java 語言編寫的。應用程序框架開發人員具有和核心應用相同的框架 API 訪問權限。應用程序的構建模式被設計成簡單的可重用的組件。所有應用能夠分享他的能力，所有應用都是如此（這是被框架強迫的安全約束）。這樣允許用戶在相同的機器上替換組件。一套用于支撐應用的服務和系統，包括：一套強大和可擴展的視圖，用于構建應用，甚至內嵌的 Web 瀏覽器。內容提供，用于應用間的數據提供和數據共享 。一個資源管理器, 提供非代碼的資源支持，包括本地字符串，圖像文件，和布局文件 。一個 Notification 管理

15、器， 用于應用程序在狀態欄顯示告警信息 。一個Activity管理器，用于管理應用的生命周期，以及提供通用的導航輔助 。庫Android 包含一整套 C/C+ 庫，用于構建 Android 系統的大量不同的組件。這些能力通過 Android 應用程序框架暴露給開發人員。部分核心庫如下：系統 C 庫，一個由 BSD 發起的標準 C 庫實現，專門為基于 Linux 的嵌入式設備作了調整。媒體庫，基于 PacketVideos OpenCORE；該庫支持回放和錄制大量流行的音視頻格式和靜態圖片，包括 MPEG4, H.264, MP3,AAC,AMR, JPG, 和 PNG。Surface 管理，用

16、于管理顯示子系統和無縫合成不同應用的 2D 和 3D 圖形層。LibWebCore，先進的 web 瀏覽器引擎。被用來構建 Android 瀏覽器和內嵌的 web 視圖。SGL，底層的 2D 圖形引擎。3D 庫，一套 OpenGL ES 1.0 APIs 的實現；該庫使用硬件加速（當硬件可用時）或者高度優化的 3D 軟件光柵。FreeType，用于點陣和矢量字體渲染。SQLite，能夠被所有應用使用的強大的輕量級的關系數據庫引擎。SSL，（Secure Sockets Layer），中文名為 “ 安全套接層協議層 ” ，它是網景（ Netscape ）公司提出的基于 WEB 應用的安全協議，當

17、前版本為 3.0。SSL協議指定了一種在應用程序協議（如 HTTP 、 Telenet 、 NMTP 和 FTP 等）和 TCP/IP 協議之間提供數據安全性分層的機制，它為 TCP/IP 連接提供數據加密、服務器認證、消息完整性以及可選的客戶機認證。它已被廣泛地用于 Web瀏覽器與服務器之間的身份認證和加密數據傳輸。SSL 協議位于 TCP/IP 協議與各種應用層協議之間，為數據通訊提供安全支持。SSL 協議可分為兩層： SSL記錄協議(SSL Record Protocol)：它建立在可靠的傳輸協議(如 TCP)之上，為高層協議提供數據封裝、壓縮、加密等基本功能的支持。SSL握手協議(SS

18、L HandshakeProtocol)：它建立在 SSL 記錄協議之上，用于在實際的數據傳輸開始前，通訊雙方進行身份認證、協商加密算法、交換加密密鑰等。SSL 協議提供的服務主要有：一、認證用戶和服務器，確保數據發送到正確的客戶機和服務器；二、加密數據以防止數據中途被竊取；三、維護數據的完整性，確保數據在傳輸過程中不被改變。2.2Android 中的 Intent在一個 Android 應用中，主要是由四種組件組成的，這四種組件是獨立的，它們之間可以互相調用，協調工作，最終組成一個真正的 Android 應用。在這些組件之間的通訊中，主要是由 Intent 協助完成的。Intent 負責對應

19、用中一次操作的動作、動作涉及數據、附加數據進行描述，Android 則根據此 Intent 的描述，負責找到對應的組件，將 Intent 傳遞給調用的組件，并完成組件的調用。因此，Intent 在這里起著一個媒體中介的作用，專門提供組件互相調用的相關信息，實現調用者與被調 用者之間的解耦。2.1.1Intent抽象描述的內容在 Android 參考文檔中，對 Intent 的定義是執行某操作的一個抽象描述。首先，是要執行的動作（action）的一個簡要描述。其次，是執行動作要操作的數據（data），Android 中 采用指向數據的一個URI 來表示。另外，除了 action 和 data 這

20、兩個重要屬性外，還有一些附加屬性：category（類別），被執行動作的附加信息。type（數據類型），顯式指定 Intent 的數據類型（MIME）。一般 Intent 的數據類型能夠根據數據本身進行判定，但是通過設置這個屬性，可以強制采用顯式指定的類型而不再進行推導。component（組件），指定 Intent 的的目標組件的類名稱。通常 Android 會根據 Intent 中包含的其它屬性的信息，比如 action、data/type、category 進行查找，最終找到一個與之匹配的目標組件。但是，如果 component 這個屬性有指定的話，將直接使用它指定的組件，而不再執行上述

21、查找過程。指定了這個屬性以后，Intent 的其它所有屬性都是可選的。extras（附加信息），是其它所有附加信息的集合。使用 extras 可以為組件提供擴展信息，比如，如果要執行“發送電子郵件”這個動作，可以將電子郵件的標題、正文等保存在 extras 里，傳給電子郵件發送組件。總之，action、data/type、category 和 extras 一起形成了一種語言。這種語言使系統能夠理解諸如“查看某聯系人的詳細信息”之類的短語。隨著應用不斷的加入到系統中，它們可以添加新的 action、 data/type、category 來擴展這種語言。應用也可以提供自己的 Activity

22、來處理已經存在的這樣的“短語”，從而改變這些“短語”的行為。2.2.2Android 解析 Intent 的過程在應用中，我們可以以兩種形式來使用 Intent：A、直接 Intent：指定了 component 屬性的 Intent（調用 setComponent(ComponentName)或者setClass(Context, Class)來指定）。通過指定具體的組件類，通知應用啟動對應的組件。B、間接 Intent：沒有指定 comonent 屬性的 Intent。這些 Intent 需要包含足夠的信息，這樣系統才能根據這些信息，在在所有的可用組件中，確定滿足此 Intent 的組件。

23、對于直接 Intent，Android 不需要去做解析，因為目標組件已經很明確，Android 需要解析的是那些間接 Intent，通過解析，將 Intent 映射給可以處理此Intent 的 Activity、IntentReceiver 或 Service。Intent 解析機制主要是通過查找已注冊在 AndroidManifest.xml 中的所有 IntentFilter 及其中定義的 Intent，最終找 到匹配的 Intent。在這個解析過程中，Android 是通過 Intent 的 action、type、category這三個屬性來進行判斷的，判斷方 法如下：如果 Inten

24、t 指明定了 action，則目標組件的 IntentFilter 的 action 列表中就必須包含有這個 action，否則不能匹配；如果 Intent 沒有提供 type，系統將從 data 中得到數據類型。和 action 一樣，目標組件的數據類型列表中必須包含 Intent 的數據類型，否則不能匹配。如果 Intent 中的數據不是 content: 類型的 URI，而且 Intent 也沒有明確指定它的 type，將根據 Intent 中數據的 scheme （比如 http: 或者 mailto: ） 進行匹配。同上，Intent 的 scheme 必須出現在目標組件的 sche

25、me 列表中。如果 Intent 指定了一個或多個 category，這些類別必須全部出現在組建的類別列表中。比如 Intent 中包含了兩個類別：LAUNCHER_CATEGORY 和ALTERNATIVE_CATEGORY，解析得到的目標組件必須至少包含這兩個類別。2.3Eclipse介紹Eclipse 是一個集成開發環境（Integrated Development Environment）。其前身是 IBM 的 Visual Age for Java(VA4J)。Eclipse 是可擴展的體系結構，可以集成不同軟件開發供應商開發的產品，將他們開發的工具和組件加入到 Eclipse 平臺

26、中。隨 Java 應用的廣泛，各大主要軟件供應商都參與到 Eclipse 架構開發中，使得Eclipse 插件數量與日增加。Eclipse 平臺的免費，架構的成熟，行業協會 Eclipse基金會的支持，使得很多的 Java 開發采用了 Eclipse 架構。插件（plug-in）是遵循一定規范的應用程序結構編寫出來的程序，也成為擴展，不同于組件。Eclipse 正是一個精心設計的、可擴展的核心結構。通過插件的形式，將根據自己需要選擇的擴展開發工具集成到 Eclipse 平臺核心。因此使得可以避免因過去不兼容工具帶來的麻煩，降低開發出成本，大幅度提高工作效率。Eclipse 本身作為一個開放源碼

27、的軟件項目，它主要包含 3 個子項目：平臺子項目，Java 開發工具(JDT-java)子項目，插件開發環境(PDE-plug-in)子項目。其中，Java 開發工具 JDT 為開發人員提供大量的集成工具集，主要為 Java應用程序提供編程接口(API)。Eclipse 軟件開發工具箱(SDK)是主要有 Eclipse 本身的項目軟件和其他一些開發源嗎的第三方軟件組成。次者，插件開發環境(JDT)則為插件開發和測試提供相應的環境，如：創建插件清單文件、定義擴展點等。圖 2-2Eclipse 體系結構圖其他的 Java 集成開發環境有 Jbuilder、WebSpher Studio、 NetB

28、eans。然而Eclipse 以其強大的可擴展性和開放性脫穎而出，擁有為數眾多的支持者，也被許多大的企業所青睞。圖2-2很好的描述了Eclipse體系結構圖。第三章 需求分析3.1可行性分析1）技術可行性：本軟件以Eclipse作為開發環境，安裝AndroidSDK，結合Android語言中的Activity、Intent等類，實現相關的API。從技術可行性角度考慮技術完成成熟，因此本軟件設計與實現是可行的。2）經濟可行性：本軟件開發成本極低，無須額外的人力資源、物力資源和財力資源。而且，本系統的經濟效益會遠大于開發成本，從經濟可行性角度考慮是可行的。3）操作可行性：系統硬件為智能手機，手機操

29、作系統為Android， 而且編程環境Eclipse為專業程序員使用工具，比較易于使用，可行。3.2系統總體需求分析根據用戶的需求，本軟件實現的功能就是設置手機的情景模式。在會議時，用戶可以設置手機情景模式為振動。在工作時，用戶可以設置手機情景模式為響鈴。在睡覺時，用戶可以設置手機情景模式為靜音。此外，還有定時情景模式，用戶可以對任何時間點設置情景模式。最重要的一點，用戶也可以根據的自己的需要設置自定義情景模式。此外，本軟件還要給用戶“簡潔、流暢、舒適”的使用環境。3.3開發運行環境開發此系統所需的基本軟、硬件環境為：WindowsXP 或 Windows7或Windows8;Pentium1

30、00 及以上檔次的 PC 及其兼容機;128M 以上內存措施;1G 以上可用硬盤空間;開發環境Eclipse第四章 情景模式的設計思想4.1情景模式的設計特點本軟件建立在Android平臺之上，有以下特點：1. 開源性Android 操作系統核心是基于 Linux Kernel 的，它是典型的開源系統。2. 界面清楚，操作簡單便捷本軟件界面清晰明亮，操作簡單便捷。4.2情景模式的設計詳細的軟件結構分析圖如圖4-1所示。情景模式普通情景模式定時情景模式自定義情景模式圖4-1情景模式功能結構圖4.3程序的流程軟件的輸入輸出及模塊間的調用情況用可以IPO圖表示。如圖4-2所示。開 始顯示系統按鈕鍵選

31、擇操作普通情景模式定時情景模式自定義情景模式返回圖4-2 情景模式流程圖第五章 情景模式的具體實現5.1情景模式界面類情景模式界面類RingProfile是該類是通過擴展基類Activity得到的，是根據用戶需求設定數據及其類型。部分代碼如下：public void onCreate(Bundle savedInstanceState)super.onCreate(savedInstanceState);setContentView(R.layout.main);/取得TabHost對象mTabHost = getTabHost(); /* 為TabHost添加標簽 */新建一個newTabS

32、pec(newTabSpec)/設置其標簽和圖標(setIndicator)/設置內容(setContent) mTabHost.addTab(mTabHost.newTabSpec(tab_test1) .setIndicator(普通情景模式,getResources().getDrawable(R.drawable.icon) .setContent(R.id.RadioGroup01); mTabHost.addTab(mTabHost.newTabSpec(tab_test2) .setIndicator(定時情景模式,getResources().getDrawable(R.dra

33、wable.timeprofile) .setContent(R.id.RelativeLayout01); mTabHost.addTab(mTabHost.newTabSpec(tab_test3) .setIndicator(自定義情景模式,getResources().getDrawable(R.drawable.addprofile) .setContent(R.id.AbsoluteLayout03); /設置TabHost的背景圖片資源 mTabHost.setBackgroundResource(R.drawable.bg); /設置當前顯示哪一個標簽 mTabHost.set

34、CurrentTab(0); mTab = 0; updateRadioGroup(); /初始化，取得AudioManager audioMa = (AudioManager)getSystemService(Context.AUDIO_SERVICE); myImage = (ImageView)findViewById(R.id.myImage); myProgress = (ProgressBar)findViewById(R.id.myProgress); downButton = (ImageButton)findViewById(R.id.downButton); upButto

35、n = (ImageButton)findViewById(R.id.upButton); normalButton = (ImageButton)findViewById(R.id.normalButton); muteButton = (ImageButton)findViewById(R.id.muteButton); vibrateButton = (ImageButton)findViewById(R.id.vibrateButton); /標簽切換事件處理，setOnTabChangedListener mTabHost.setOnTabChangedListener(new On

36、TabChangeListener() Override public void onTabChanged(String tabId) if ( tabId.equals(tab_test1) ) mTab = 0; mAlarmManager = (AlarmManager)getSystemService(Context.ALARM_SERVICE); mTimePicker = (TimePicker)findViewById(R.id.timePkr); mTimePicker.setIs24HourView(true); updateRadioGroup(); else if ( t

37、abId.equals(tab_test2) ) mTab = 1; mAlarmManager = (AlarmManager)getSystemService(Context.ALARM_SERVICE); mTimePicker = (TimePicker)findViewById(R.id.timePkr); mTimePicker.setIs24HourView(true); updateRadioGroup(); ); 5.2情景模式類情景模式類Vibrate、Silent、Ring、RingAndVibrate，類為情景模式的實現類。部分代碼如下：/ 鈴聲和震動protected

38、 void ringAndVibrate(AudioManager audio)audio.setRingerMode(AudioManager.RINGER_MODE_NORMAL);audio.setVibrateSetting(AudioManager.VIBRATE_TYPE_RINGER, AudioManager.VIBRATE_SETTING_ON);audio.setVibrateSetting(AudioManager.VIBRATE_TYPE_NOTIFICATION, AudioManager.VIBRATE_SETTING_ON);/ 鈴聲protected void

39、ring(AudioManager audio)audio.setRingerMode(AudioManager.RINGER_MODE_NORMAL);audio.setVibrateSetting(AudioManager.VIBRATE_TYPE_RINGER, AudioManager.VIBRATE_SETTING_OFF);audio.setVibrateSetting(AudioManager.VIBRATE_TYPE_NOTIFICATION, AudioManager.VIBRATE_SETTING_OFF);/ 震動protected void vibrate(AudioManager audio)audio.setRingerMode(AudioManager.RINGER_MODE_VIBRATE);audio.setVibrateSetting(AudioMana